Konferencję Budowa Farm Wiatrowych otworzyła Monika Socha-Kośmider, wiceprezes Wydawnictwa Inżynieria. Po krótkim wprowadzeniu i przywitaniu zgromadzonych gości oraz przedstawicieli sponsorów i partnerów Konferencji, przewodnicząca oddała głos prelegentom.

Tematem pierwszej sesji były uwarunkowania, rozwój, bezpieczeństwo i zarządzanie ryzykiem przy budowie MFW.

Rozwój morskich farm wiatrowych

Referat otwierający wygłosił Mariusz Leszczyński, przedstawiciel Komitetu technicznego KT254 ds. geotechniki w Polskim Komitecie Normalizacyjnym, członek europejskiego komitetu technicznego TC250/SC7 w ramach CEN ds. normalizacji w geotechnice.

Przedstawił rys historyczny rozwoju energetyki morskiej począwszy od pierwszej morskiej farmy wiatrowej otwartej w Danii w 1991 r. Poinformował, że w Chinach w 2021 r. wybudowano takie obiekty o mocy 13790 MW, najwięcej na świecie, a Stany Zjednoczone zaczęły inwestować w projekty offshore wind. Podkreślił, że potencjał Bałtyku wynosi 70 GW, a do realizacji celów Polityki Energetycznej Polski do 2040 r. konieczne są rozbudowa sieci przesyłowej w północnej części kraju, budowa głównego terminalu instalacyjnego i budowa portów serwisowych (Ustka, Łeba). Korzyścią z tych przedsięwzięć będzie około 34 tys. miejsc pracy na etapie inwestycyjnym.

Morskie operacje offshore i zarządzanie ryzykiem

Piotr Jermakow, właściciel Jermak Offshore Marine Services omówił operacje morskie offshore. Pokazał cykl inwestycji, podkreślając rolę projektowania, od której zależy powodzenie całego przedsięwzięcia. Kolejny etap to zgromadzenie i zabezpieczenie niezbędnego wyposażenia. Do dalszych kroków należą dokładne ułożenie kabli energetycznych w rowach na dnie i kontrola ich umiejscowienia po zasypaniu, posadowienie fundamentów, a następnie wież wiatrowych z turbinami.

Podkreślił rolę doświadczonych specjalistów na statkach instalacyjnych i przestrzegania zasad bezpieczeństwa.

Pierwszą sesję techniczną konferencji zamknęła prelekcja Łukasza Sikorskiego z Offshore Wind Consultants Limited, który podzielił się swoim doświadczeniem z zarządzania ryzykiem – kluczowym elementem powodzenia projektów offshore. Polega on na wstępnej identyfikacji, analizie i ocenie ryzyka, wprowadzaniu elementów zaradczych i kontroli ich skuteczności. Wskazał, że najważniejszym dokumentem dla morskich farm wiatrowych jest rejestr ryzyk opisujących kilkadziesiąt do kilkuset zagrożeń.

Ograniczanie ryzyka w projektowaniu morskich farm wiatrowych

II sesja pierwszego dnia wydarzenia dotyczyła projektowania morskich farm wiatrowych (MFW). Jako pierwszy wystąpił Janusz Czajkowski z firmy Ramboll Polska sp. z o.o. Mówił o mitygowaniu ryzyka inwestycji w procesie projektowym. Jak stwierdził, ze względu na dużą złożoność takie przedsięwzięcia charakteryzują się wysokim poziomem ryzyka i są szczególnie wrażliwe na zmiany otoczenia między innymi w aspekcie technicznym, komercyjnym oraz regulacyjnym. Ale zmienne projektowe zwykle określane jako ryzyko mogą zostać przekształcone w szanse, jeśli zostaną odpowiednio przewidziane, opisane i wycenione oraz aktualizowane na poszczególnych etapach projektowania.

Nie da się przewidzieć wszystkiego, ale np. ryzyko przy projektowaniu fundamentów wiąże się z niejednorodnym dnem morza. Jednak podstawowym zagrożeniem dla inwestycji jest brak wiedzy o tym, jak rozmawiać instytucjami finansowymi, ubezpieczycielami i dostawcami. Inne to brak skalowania biznesu oraz zmienne warunki rynkowe. Należy wiedzieć ile będą kosztować wszystkie elementy farm, jakie będzie CAPEX, a właśnie to jest bardzo trudne do określenia.

Prelegent dodał, że im więcej szczegółowych informacji w badaniach do dalszych działań, tym lepiej dla mitygowania ryzyka. A to zaczyna się już od m.in. od formułowania założeń do robót geologicznych, wyboru statków i kolejnych działań. Podkreślił rolę odpowiedniego partnera w projektach (dzielenie ryzyka), due diligence i projektowania inżynierskiego w ramach projektu koncepcyjnego. Wskazał jak bezpiecznie projektować fundamenty.

Cyfrowe bliźniaki w projektach offshore wind

Dr inż. Dawid Augustyn z firmy Ramboll Polska sp. z o.o. zaprezentował zastosowanie technologii Digital Twin w projektowaniu i monitoringu MFW. Rozwiązania cyfrowych bliźniaków już są stosowane w sektorze offshore wind. Czujniki zbierają szczegółowe dane o obiekcie, a dzięki nim powstaje cyfrowe odwzorowanie, które umożliwia działania na rzecz realizacji celów klienta. Cyfrowe bliźniaki pozwalają na sprawdzenie, jak zachowuje się konstrukcja, model jest aktualizowany w ramach zachodzących zmian. Daje szanse na obniżenie kosztów eksploatacji MFW, choćby w wyniku optymalizacji liczby niezbędnych inspekcji w określonym czasie. Co więcej, może wykluczyć niepewności projektowe i przedłużyć żywotność obiektu nawet o kilkanaście lat (farmy są projektowane na 25 lat, ale zastosowanie technologii digital twin pozwala ten czas zwiększyć). Prelegent podał też przykłady praktyczne rozwiązań problemów dzięki cyfrowym bliźniakom.

Rola usług doradczych i projektowania geotechnicznego

III sesja, poświęcona zagadnieniom projektowania i budowy morskich farm wiatrowych, rozpoczęła się wystąpieniem Mariusza Leszczyńskiego z GuD Offshore Wind Polska prezentującym możliwości i potencjał usług doradczych oraz projektowania geotechnicznego dla inwestycji MFW. Umiejętności zespołu nabyte w Niemczech chcemy przenieść na polski grunt – podkreślił. Stwierdził, że badania geotechniczne są kluczowe dla posadowienia farm i statków instalacyjnych, a warunki na dnie Bałtyku są odmienne od warunków w wodach Europy Zachodniej. Ważny jest też nadzór nad takimi pracami. Projektowanie to pole do popisu dla polskich firm.

Dobrze wykonane badania pozwalają na modyfikację projektów, np. zmianę lokalizacji turbiny w przypadku złych warunków gruntowych a planowanym miejscu. Spółka realizowała projekt uzupełnienia monopali kołnierzem dodającym sztywności dla lepszej integracji fundamentów z turbinami. 

Mariusz Leszczyński dodał też, że nowa norma Eurokod 7 nie będzie stosowana na morzu, branża ma własne normy. Wykonywane badania realizuje się w ramach norm zharmonizowanych, ale w warunkach obciążeń cyklicznych Eurokodów nie da się zastosować. Na lądzie prace będą wykonywane zgodnie z nimi. Problem polega na tym, że polskie regulacje nie są zgodne z Eurokodami. Wymagania normatywne będzie ustalał inwestor, a projektant nie ma obowiązku stosowania norm.

Fundamenty zielonej energii, porty instalacyjne i serwisowe

W kolejnym wystąpieniu o fundamentach zielonej energii na podstawie polskich i światowych rozwiązań mówił Michał Zorzycki z Soletanche Polska. Pokazał przykład budowy nabrzeża na potrzeby inwestycji MFW we Francji, gdzie ściana szczelinowa i kolumny betonowe okazały się najtańszym, a także najszybszym w realizacji rozwiązaniem. Dodał, że w Polsce często stosuje się ściany combiwall, choć szczelinowe sprawdzają się lepiej. Choćby dlatego, że w przypadku kamienistego podłoża chwytak może kamienie przesunąć lub usunąć.

Dr inż. Remigiusz Duszyński z Tensar Polska sp. z o.o. przedstawił porty instalacyjne i serwisowe jako istotne ogniwo morskiej energetyki wiatrowej. Poinformował, że w portach instalacyjnych, gdzie obciążenia są bardzo duże można stosować powierzchnie z kruszywa. W portach serwisowych wymagania są mniejsze. Jako rozwiązanie dla słabego podłoża zaproponował użycie kruszywa na cienkim georuszcie. Dodał, że poziom stabilizacji zależy od oczek w siatce. Ich różne kształty (np. trójkątne) i udoskonalone zazębienie dają lepszą stabilizację.

W tej dziedzinie jest ciągły postęp, jak np. stosowanie kilku warstw georusztów z kruszywem między nimi. Skorzystano z niego praktycznie pozwoliło uniknąć wymiany gruntu czy palowania. W przypadku wysokiego poziomu wód gruntowych sprawdzają się materace o sztywnej strukturze, które lepiej rozkładają obciążenia od kolumn betonowych i zapewniają niższe osiadanie. Takie rozwiązania są też stosowane w umacnianiu dna.

Projekty robót geologicznych

W ostatnim wystąpieniu pierwszego dnia Konferencji Edyta Majer z Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego mówiła m.in. o badaniach podłoża gruntowego na polskich obszarach morskich na potrzeby posadowienia MFW na podstawie doświadczeń pracowników.

Przypomniała, że terminologia zawarta w ustawach Prawo geologiczne i górnicze oraz o promowaniu wytwarzania energii elektrycznej w morskich farmach wiatrowych jest ważna przy projektowaniu i budowie morskich farm wiatrowych. Dodała, że nie we wszystkich przypadkach wymagane są projekty robót geologicznych, ale tam gdzie jest to konieczne, należy śledzić zmiany prawne i dostosowywać do nich projekt. Bez tego nie zostanie zatwierdzony. Trzeba też zgłaszać prace i zawiadamiać o ich celu, a także opisywać zakres badań: metodę i głębokość. Warto wprowadzać elastyczne zapisy dotyczące lokalizacji i zakresu prac. Należy jednoznacznie określić zadania nadzoru geologicznego. Dwa dokumenty – projekt robót geologicznych i poject execution plan powinny być zgodne.

Prelegentka zachęciła do korzystania z materiałów Instytutu, jak mapy geologiczno-inżynierskie czy osadów. Są pomocne podczas projektowania. Opisała też szeroko zakres i rodzaje badań wykonywanych na statkach i w laboratoriach na lądzie.

Pod koniec wystąpienie poinformowała, że Państwowy Instytut Geologiczny przygotowuje poradnik dokumentowania geologiczno-inżynierskiego na potrzeby posadowienia morskich farm wiatrowych. Będzie dostępny w przyszłym roku.

Drugiego dnia Konferencji odbyły się dwie sesje. Pierwsza dotyczyła badań podłoża gruntowego na potrzeby posadawiania morskich farm wiatrowych.

Trendy w badaniach naukowych i warunki rozwoju sektora MFW

Środowe wystąpienia zainaugurował dr inż. Jarosław Rybak z Politechniki Wrocławskiej. Mówił o aktualnych trendach i modnych kierunkach badań naukowych dla morskiej energetyki wiatrowej. Rynek ewoluuje w kierunku coraz wydajniejszych konstrukcji, a za tym idą większe wymagania dotyczące posadowienia – podkreślił dr Rybak.

Kolejnym prelegentem był Jakub Budzyński, wiceprezes Polskiego Towarzystwa Morskiej Energetyki Wiatrowej. Dotyczyło uwarunkowań rozwoju sektora morskiej energetyki wiatrowej w Polsce. Przypomniał, że obecnie w naszej strefie ekonomicznej Morza Bałtyckiego realizowanych jest 10 projektów morskich farm wiatrowych, z których osiem znajduje się na znaczącym etapie zawansowania. Podkreślił, że aktualnie 11 obszarów polskiej części Bałtyku stanowi przedmiot przyznawania pozwoleń lokalizacyjnych. Rozwój sektora limitują przede wszystkim moce dostępne w sieciach przesyłowych – stwierdził.

Posadowienia obiektów offshore

Wątków związanych z ustalaniem parametrów geotechnicznych dla posadowienia obiektów offshore na podstawie badań laboratoryjnych dotyczyło wystąpienie dra hab. inż. Tomasza Godlewskiego, prof. Instytutu Techniki Budowlanej. Jeśli w początkowej fazie popełnione zostaną błędy, to cały proces charakterystyki może prowadzić do błędnych wniosków w zakresie rozpoznania podłoża – stwierdził Tomasz Godlewski, dodając: - badania parametrów geotechnicznych dla posadowienia obiektów offshore wiążą się z tym, że często musimy mieć dostęp do urządzeń niestandardowych.

Pierwszą środową sesję zakończyło wystąpienie online dra inż. Fabiana Kirscha z GuD Offshore Wind Polska. Dotyczyło projektowania fundamentów morskich turbin wiatrowych w warunkach obciążeń cyklicznych.

W ramach drugiej sesji uczestnicy zapoznali się z tematyką przewiertów HDD, jakie wykonuje się w ramach inwestycji polegających na budowie morskich farm wiatrowych.

HDD dla sektora energetycznego

Pierwszy wystąpił Robert Osikowicz z firmy ROE. Podkreślił, że rurociągi mogą służyć nie tylko do transportu wody, gazu, paliw czy ścieków, ale także jako przewody osłonowe dla sektora energetycznego. Wskazał, że metoda HDD posiada szereg silnych stron, wśród nich jest możliwość wiercenia bardzo długich otworów. Poinformował, że w Polsce wykonano do tej pory dwie inwestycje HDD, które można uznać za referencyjne. W przypadku naszych morskich farm wiatrowych zakłada się, że przewierty nie będą dłuższe niż 1500 m.

HDD ma najwyższy poziom standardów technicznych, które wdrożono, a ceny powinny być akceptowalne dla rynku. Z mojego punktu widzenia to metoda uniwersalna i najkorzystniejsza do aplikacji offshore – stwierdził Robert Osikowicz.

HDD, mikrotunelowanie, Direct Pipe

Porównania HDD oraz mikrotunelowania i Direct Pipe dokonał Marcin Firkowski z firmy GGT Solutions S.A. W ramach HDD jesteśmy w stanie drążyć szybciej, ale nie jesteśmy w stanie przewidzieć, ile czasu zajmą prace morskich (czekanie na okno pogodowe). Metody Direct Pipe oraz mikrotunelowanie są mniej zależne od pogody – powiedział.

Ostatnim akcentem była prezentacja Rafała Leśniaka z firmy HEADS sp. z o.o., który opowiedział o najciekawszych realizacjach przekroczeń linii brzegowych w technologii HDD.

Mam nadzieję, że spełniliśmy Państwa oczekiwania. Bardzo chętnie wysłuchamy uwag. Czekamy też na propozycję tematów, które poruszymy podczas kolejnej konferencji, na którą już teraz serdecznie zapraszam za rok – powiedziała, kończąc wydarzenie, Przewodnicząca Konferencji Monika Socha-Kośmider.

Konferencja Budowa Farm Wiatrowych [FOTORELACJA]

fot. Quality Studio dla www.inzynieria.com